СПОСОБ КОНТРОЛЯ ШИН Российский патент 2021 года по МПК G01M17/02 

Настоящее изобретение относится к способу контроля шин, например, на линии по производству шин, в частности, к способу контроля для определения возможного наличия дефектов рядом со боковинами шины.

Циклы изготовления шины предусматривают изготовление и/или сборку различных компонентов изготавливаемой шины на одной или более сборочных линиях и последующее подвергание невулканизированной шины процессу формования в пресс-форме и вулканизации, предназначенному для образования конструкции шины в соответствии с заданными геометрией и рисунком протектора.

Шина, подвергнутая формованию в пресс-форме и вулканизации, образована тороидальной конструкцией, «намотанной» вокруг оси вращения и по существу симметричной относительно осевой средней плоскости, перпендикулярной к указанной оси вращения. В частности, тороидальная конструкция содержит коронную часть, расположенную по существу перпендикулярно к осевой средней плоскости в радиально наружной зоне шины, две удерживающие части, расположенные в радиально внутренних зонах шины соответственно с противоположных сторон по отношению к осевой средней плоскости, и две боковые части, которые соответственно проходят с противоположных сторон по отношению к осевой средней плоскости между одной из удерживающих частей и коронной частью.

Термин «осевая средняя плоскость» предназначен для обозначения плоскости, перпендикулярной к оси вращения и расположенной на одинаковом расстоянии от аксиально наружных частей самой шины.

Термин «коронная часть» шины предназначен для обозначения части шины, расположенной по существу перпендикулярно к осевой средней плоскости в радиально наружной зоне шины и соответствующей протекторному браслету и частям брекерной конструкции и каркасной конструкции, расположенным в радиальном направлении внутри по отношению к протекторному браслету.

Термин «удерживающие части» шины предназначен для обозначения радиально внутренних зон шины, обычно также называемых «бортами», расположенных соответственно с противоположных сторон по отношению к осевой средней плоскости и выполненных с возможностью контактного взаимодействия с монтажным ободом для шины.

Термин «боковые части» шины предназначен для обозначения частей шины, которые соответственно проходят со сторон, противоположных в аксиальном направлении, по отношению к осевой средней плоскости между каждой из удерживающих частей и коронной частью и соответствуют реальным боковинам и частям каркасной конструкции, расположенным в аксиальном направлении внутри по отношению к вышеупомянутым боковинам.

Термины «опирающаяся боковая часть» и «свободная боковая часть» шины предназначены для обозначения соответственно боковой части, опирающейся на опорную плоскость, и противоположной боковой части, расположенной на определенной высоте относительно опорной плоскости.

Термин «наружная поверхность» или «внутренняя поверхность» шины предназначен для обозначения соответственно поверхности, которая остается видимой после соединения шины с соответствующим ей, монтажным ободом, и поверхности, которая больше не видна после указанного соединения. Внутренняя и наружная поверхности определяют границы шины.

Термин «измерительная поверхность» предназначен для обозначения поверхности, специально подвергаемой контролю и имеющей малые размеры по отношению к указанной наружной поверхности.

Термин «трехмерный профиль» или «профиль» поверхности шины или шины предназначен для обозначения периферии, по меньшей мере, части поверхности шины, предпочтительно, по меньшей мере, одной из наружной поверхности и внутренней поверхности шины. Более конкретно, термин «профиль» предназначен для обозначения периферии трехмерного объекта, а именно формы, отслеживаемой на плоскости проекций посредством линий, проходящих через центр перспективы и касательных к поверхности объекта. Следовательно, профиль шины включает множество точек в системе координатных осей, показывающих положение самой шины в пространстве, при этом огибающая для данных точек определяет внутреннюю и наружную поверхности шины. Части профиля включают части внутренней и/или наружной поверхностей шины.

Термин «модель» шины предназначен для обозначения набора геометрических характеристик, которые отличают шину, другими словами, например, ширины профиля, высоты боковин, посадочного диаметра и/или наружного диаметра.

Следовательно, термин «модельная шина» предназначен для обозначения шины, имеющей набор геометрических характеристик, определяемый моделью, которой она «принадлежит».

Термин «тип» шины предназначен для обозначения набора конструктивных характеристик (подобных, например, одно- или двухслойной конструкции, радиальной или диагональной, со брекерной конструкцией или без брекерной конструкции, типу брекерной конструкции - с перекрещивающимися слоями брекера, с слоями брекера с нулевым углом, с перекрещивающимися слоями брекера и слоями брекера с нулевым углом, типу протекторного браслета - с одним или более слоями и т.д.) и технологических характеристик (подобных, например, составу различных конструктивных компонентов, материалам, образующим текстильные или металлические армирующие корды, типу формирования армирующих кордов и т.д.).

В известных производственных циклах для идентификации дефектов отформованную в пресс-форме и вулканизированную шину подвергают неавтоматизированному визуальному контролю. Одна из таких операций неавтоматизированного визуального контроля направлена на отбраковку шин, в которых боковая часть имеет низкую жесткость, то есть на идентификацию дефекта, представляющего собой так называемую «слабую боковину», при этом термин «боковина» означает боковую часть готовой шины.

В US 2006/0272408 описаны способ и установка для измерения однородности шины. Способ включает этапы установки шины на шпинделе, поджима окружной периферийной поверхности вращающегося барабана к поверхности протектора шины с первым усилием поджима, поворота шины вокруг ее оси и вычисления сил, действующих на первую и вторую плоскости шины, с помощью вычислительных средств во время поворота шины.

В документе WO 2015/079370 описана установка для контроля шин, содержащая опорную плоскость, выполненную с возможностью приема шины так, чтобы осевая средняя плоскость была параллельна опорной плоскости, при этом образуются опирающаяся боковая часть и свободная боковая часть, расположенная на некоторой высоте относительно опорной плоскости. Нажимной элемент выполнен с возможностью приложения силы, направленной к опорной плоскости, к измерительной поверхности свободной боковой части. Исполнительный механизм позиционирования функционально соединен с нажимным элементом и выполнен с возможностью обеспечения перемещения нажимного элемента с, по меньшей мере, одной составляющей движения, перпендикулярной к оси вращения шины. Установка также содержит устройства для изменения углового положения измерительной поверхности. Блок контроля запрограммирован для определения первого значения выходных данных в каждом положении измерительной поверхности в зависимости от первого значения входных данных, сохраняющегося по существу постоянным во время, по меньшей мере, одного полного поворота измерительной поверхности вокруг оси вращения, и для определения второго значения выходных данных в каждом положении измерительной поверхности. Второе значение выходных данных соответствует второму значению входных данных, сохраняющемуся по существу постоянным во время, по меньшей мере, одного полного поворота измерительной поверхности. Блок контроля содержит модуль, запрограммированный для вычисления - в каждом положении измерительной поверхности - разности второго значения выходных данных и первого значения выходных данных.

Заявитель установил в результате наблюдений, что точность неавтоматизированных операций контроля, выполняемых до настоящего времени, в значительной степени зависит от опыта оператора, выполняющего операцию контроля, и имеет высокую степень субъективности, и в то же время внедрение более точного неавтоматизированного контроля для повышения качества готового изделия привело бы к риску чрезмерного увеличения времени изготовления шины.

Заявитель установил в результате наблюдений, что использование автоматизированных операций контроля шины типа тех, которые проиллюстрированы в US2006/0272408, может обеспечить повышение объективности самого контроля, но вследствие большого числа действующих факторов невозможно гарантировать точность при измерении и повторяемость процесса контроля.

В WO 2015/079370 описаны установка и способ обнаружения дефекта, представляющего собой «слабую боковину», которые предусматривают размещение шины, подлежащей контролю, на опорной плоскости в соответствии с способами, которые не изменяются по отношению к выполняемой операции контроля, и воздействие на свободную боковую часть в течение одинаковых или разных промежутков времени с усилиями разной величины. Таким образом, могут быть уменьшены некоторые факторы, которые приводят к неопределенной повторяемости операций контроля и к их хорошему исходу.

Для повышения надежности и повторяемости операций контроля Заявитель поставил вопрос разработки способа обнаружения дефекта, представляющего собой «слабую боковину», который не требует сложных процедур наладки, конфигурирования и позиционирования элементов, предназначенных для приложения усилия поджима к боковине шины, подлежащей контролю.

Заявитель обнаружил, что при наличии - в базе данных для каждой модели шины - данных по положению свободной боковой части, на которой выполняют операцию контроля, в абсолютной системе координат, а не относительно других элементов установки для контроля, таких как опорная плоскость, и значения модуля силы, подлежащей приложению, которое всегда зависит от модели шины, можно уменьшить все факторы, которые могут привести к неопределенной повторяемости операций контроля и к их ненадежному результату, что обеспечивает минимизацию риска неправильных операций контроля, вызываемых приложением неправильной силы.

Заявитель также обнаружил, что обеспечение наличия шины на опорной плоскости, использование базы данных, включающей для каждой модели шины трехмерный профиль поверхности, на которой выполняют деформирование самой поверхности, и наличие значения силы, с которой выполняют указанное деформирование, - при этом указанное значение силы рассчитано посредством оказания деформирующего воздействия на «абсолютной» высоте шины, - приводят к получению надежной и повторяемой операции контроля, при которой шину, подлежащую контролю, проверяют посредством приложения указанной силы и при которой деформирующее воздействие откалибровано в соответствии с характеристиками самой шины.

Более точно, согласно аспекту изобретение относится к способу контроля шин множества разных моделей.

Предпочтительно предусмотрено создание базы данных, в которой каждой модели шины из множества разных моделей поставлены в соответствие трехмерный профиль модельной шины и сжимающая сила, при этом указанный трехмерный профиль включает высоту - относительно опорной плоскости, на которую опирается указанная шина и которая задает опирающуюся боковую часть и свободную боковую часть, - множества точек наружной поверхности указанной свободной боковой части.

Указанная операция создания базы данных предпочтительно включает размещение указанной модельной шины, имеющей ось вращения, на указанной опорной плоскости.

Указанная операция создания базы данных предпочтительно включает вдавливание измерительной поверхности указанной модельной шины посредством, по меньшей мере, одного устройства до заданной высоты устройства, которая рассчитана с учетом функции значений высоты указанной недеформированной измерительной поверхности, имеющейся на указанном трехмерном профиле, при этом указанная измерительная поверхность принадлежит указанной наружной поверхности указанной свободной боковой части.

Указанная операция создания базы данных предпочтительно включает обеспечение относительного поворота указанной модельной шины относительно указанного, по меньшей мере, одного устройства для вдавливания множества разных измерительных поверхностей, разнесенных в угловом направлении, во время, по меньшей мере, одного полного относительного поворота указанной модельной шины вокруг указанной оси вращения.

Указанная операция создания базы данных предпочтительно включает измерение силы, действующей на указанное множество измерительных поверхностей в множестве относительных угловых положений указанной модельной шины.

Указанная операция создания базы данных предпочтительно включает вычисление статистической величины как функции указанной силы.

Указанная операция создания базы данных предпочтительно включает связывание указанной статистической величины как функции указанной силы с указанным трехмерным профилем модельной шины в указанной базе данных.

Указанная операция создания базы данных предпочтительно включает повторение предыдущих действий для всех моделей шин из указанного множества разных моделей.

Предпочтительно предусмотрено приложение - к наружной поверхности шины, которая подлежит контролю и соответствует отдельно взятой модели, - указанной сжимающей силы, которая равна указанной статистической величине как функции указанной силы в соответствии с указанной моделью, которая соответствует указанной шине, подлежащей контролю, и получена из указанной базы данных, для обнаружения возможного дефекта указанной шины, подлежащей контролю.

Заявитель полагает, что способ согласно изобретению решает очерченные проблемы благодаря различным фактором. Действительно, согласно изобретению создается база данных, в которой каждой модели шины поставлены в соответствие две величины. Первая величина представляет собой характеристику трехмерного профиля шины, в частности, по меньшей мере, ее одной наружной поверхности. Например, такой трехмерный профиль включает множество координат точек части ее наружной поверхности. Трехмерный профиль позволяет выбрать «абсолютную» систему координат, то есть можно установить, в какой точке будет расположена поверхность шины, подвергаемая сжатию и деформированию на последующем этапе способа, без относительной ссылки на элементы установки для контроля. Трехмерный профиль позволяет иметь данные о пространственном положении шины независимо от элементов, внешних по отношению к ней. Следовательно, система отсчета для установки, которая должна обеспечить сдавливание шины, всегда задается по отношению к профилю шины, который отображает точку отсчета «нулевая высота». Кроме того, вторая величина в базе данных представляет собой статистическую величину, а именно функцию измеренных значений силы, необходимой для смещения указанной шины или части ее наружной поверхности до определенной высоты. Эта высота задана и установлена в зависимости от значений высоты точек трехмерного профиля шины.

Таким образом, шину деформируют для смещения ее до такой высоты. Деформирование происходит посредством воздействия на часть наружной поверхности модельной шины, называемую измерительной поверхностью, при этом трехмерный профиль указанной наружной поверхности, который включает «абсолютную» высоту точек такой поверхности, имеется в базе данных.

Поскольку указанная «абсолютная» высота зависит от значений, характеризующих трехмерный профиль, при смещении шины до указанной «абсолютной» высоты измеряют силу, необходимую для сохранения указанной высоты во время относительного поворота шины относительно указанного, по меньшей мере, одного устройства. Высота может сохраняться по существу постоянной или переменной во время поворота шины вокруг ее оси вращения. Поворот называют «относительным», поскольку он может представлять собой реальный поворот шины вокруг ее оси вращения при по существу неподвижном указанном, по меньшей мере, одном устройстве, а также поворот указанного, по меньшей мере, одного устройства, используемого для деформирования наружной поверхности шины и ее смещения до указанной заданной высоты в то время, когда шина является неподвижной, то есть она не поворачивается вокруг ее оси вращения.

Измерительная поверхность изменяется во время поворота и по существу образует предпочтительно кольцеобразную поверхность с центром на оси вращения шины.

Устройство, которое выполняет деформирование шины посредством смещения ее части до заданной высоты устройства, может представлять собой механическое устройство, такое как инструмент, или бесконтактное устройство другого типа, в котором используется, например, сжатый воздух.

Следовательно, не требуется никакой этап исследований перед деформированием, предназначенный для определения положения шины в пространстве, например, относительно опорной плоскости. Положение шины и, следовательно, измерительной поверхности всегда известно благодаря тому, что известен ее трехмерный профиль.

Исходя из данной измеренной силы, которую получают в результате, например, множества измерений, выполняемых через каждый заданный промежуток времени или через каждый угловой интервал при повороте, рассчитывают результирующую статистическую величину, в которой учтены выполненные измерения. Данную результирующую статистическую величину затем сохраняют в базе данных.

Таким образом, базу данных создают посредством получения вышеупомянутых двух показателей, то есть трехмерного профиля и статистической величины силы, для каждой модели шины, принадлежащей определенному множеству. Данные два показателя ставят в соответствие каждой модели шины из множества.

Предусмотрено получение отличной от других, статистической величины силы для каждой модели шины, поскольку все шины в зависимости от модели не имеют одинакового сопротивления деформированию и, следовательно, могут деформироваться неодинаковым образом. Например, чрезмерное деформирование шины может вызвать ее неустраняемое повреждение и/или сделать невозможным точное определение возможного наличия дефектов. Деформация, которая слишком «мала», может сделать невозможным обнаружение малых дефектов. Следовательно, предпочтительно предусмотрено создание базы данных, в которой каждой модели шины поставлена в соответствие сила, которая должна быть приложена к измерительной поверхности, для оптимизации измерений, выполняемых в соответствии со способом по изобретению для обнаружения возможных дефектов.

Следовательно, если имеется шина, подлежащая контролю, ее проверяют для обнаружения дефектов, таких как слабая боковина, посредством приложения к ней силы, полученной из базы данных, описанной выше, то есть прикладываемая сила равна статистической величине. Следовательно, для каждой шины, подлежащей контролю, прикладываемая сила зависит от модели самой шины, которой «принадлежит» шина, подлежащая контролю.

Заявитель полагает, что при использовании вышеупомянутого решения способ контроля шин обеспечивает возможность создания автоматизированной системы контроля для шин, изготавливаемых/производимых на любом промышленном предприятии, включая предприятия, которые производят большое число моделей шин, даже сильно отличающихся друг от друга, в промышленном масштабе при одновременном выполнении требований, указанных выше, с упором на точность операций контроля, на совместимость с длительностью цикла изготовления/производства и на гибкость и специфичность всей системы контроля по отношению к каждой модели шины.

Настоящее изобретение в вышеупомянутом аспекте может иметь, по меньшей мере, один из нижеприведенных предпочтительных отличительных признаков.

Предусмотрено, что операция вдавливания указанной измерительной поверхности указанной модельной шины предпочтительно включает:

- поступательное перемещение указанного устройства к указанной модельной шине, расположенной на опорной плоскости, так, чтобы оно прилегало к измерительной поверхности.

Предусмотрено, что операция вдавливания указанной измерительной поверхности указанной модельной шины предпочтительно включает:

- вдавливание указанной измерительной поверхности посредством указанного устройства до заданной высоты устройства, которая рассчитана с учетом функции значений высоты указанной недеформированной измерительной поверхности, имеющейся в указанном трехмерном профиле.

Вдавливание части наружной поверхности модельной шины предпочтительно происходит посредством устройства. Более предпочтительно, если такое устройство может быть перемещено к или от наружной поверхности шины, например, вдоль вертикальной оси. Устройство может предпочтительно включать в себя нажимной ролик, выполненный с возможностью вращения вокруг оси, когда он скользит по наружной поверхности шины.

Предпочтительно предусмотрено сохранение по существу постоянной высоты указанного устройства во время, по меньшей мере, одного полного относительного поворота указанной модельной шины вокруг указанной оси вращения относительно указанного устройства.

В случае, в котором желательно смещение части поверхности свободной боковой части модельной шины до постоянной высоты во время указанного относительного поворота, высоту, по меньшей мере, одной точки, предпочтительно множества точек модельной шины, заданную профилем, сначала определяют посредством обработки данных профиля, сохраненного, например, в соответствующем запоминающем устройстве. «Взяв» данную высоту или данные высоты из трехмерного профиля модельной шины и установив, какую операцию следует выполнить на ней для определения высоты устройства, измерительную поверхность деформируют для ее смещения по направлению к опорной плоскости до такой величины, то есть расстояния между опорной плоскостью и деформированной поверхностью модельной шины, которая (-ое) сохраняется по существу постоянной (-ым) во время всего поворота.

В альтернативном варианте высота, до которой смещают модельную шину, может зависеть от множества высот, то есть учитывают, например, множество точек от 1 до n трехмерного профиля, рассчитывают статистическую величину для них (среднее значение, срединное значение и т.д.), и постоянную величину вычитают из такой статистической величины.

В обоих случаях в ситуации, когда инструмент выполняет такое деформирование, положение устройства, которое выполняет деформирование поверхности шины, вдоль вертикальной оси остается по существу неизменным во время поворота устройства и шины друг относительно друга на 360°.

Предпочтительно предусмотрено определение средней высоты множества точек указанного трехмерного профиля указанной измерительной поверхности указанной модельной шины относительно указанной опорной плоскости.

Предпочтительно предусмотрено вдавливание указанной измерительной поверхности до заданной высоты устройства, которая рассчитана с учетом указанной средней высоты указанной измерительной поверхности указанной модельной шины.

В предпочтительном примере высота, до которой смещают модельную шину и которая предпочтительно поддерживается в течение всего относительного поворота шины, зависит от средней высоты множества точек, принадлежащих измерительным поверхностям. Высота устройства может быть получена разными способами исходя из такой средней высоты, рассчитанной из трехмерного профиля модельной шины.

В данном предпочтительном примере не получают точной разности высоты точек, образующих трехмерный профиль, и высоты, до которой желательно сместить измерительную поверхность модельной шины, но точную высоту, которая может быть получена из множества точек, образующих профиль шины, сначала усредняют для определения одной средней высоты всей кольцеобразной поверхности, и из данной высоты вычитают значение высоты, до которой желательно сместить измерительную поверхность. Хорошая точность достигается при ограничении необходимых вычислений и функциональных возможностей контроля.

Предпочтительно предусмотрено вычисление высоты указанного устройства в множестве точек, разнесенных в угловом направлении, при этом для каждой точки высота указанного устройства равна разности заданной постоянной величины и высоты указанной точки, имеющейся на указанном трехмерном профиле каждой модельной шины.

Высота устройства, определяемая для каждой точки, зависит от высоты недеформированной поверхности в той же точке, полученной из трехмерного профиля. Следовательно, в каждый момент времени t высота устройства может различаться, то есть высота устройства в момент времени t и в момент времени t+1 может быть разной. Поскольку в данном предпочтительном примере устройство используется для выполнения сжатия, положение устройства вдоль вертикальной оси может изменяться во время поворота шины и устройства друг относительно друга.

Операция приложения силы, имеющей указанную статистическую величину, к наружной поверхности указанной шины, подлежащей контролю, предпочтительно включает:

- размещение указанной шины, подлежащей контролю и имеющей ось (Х) вращения, перпендикулярную к указанной опорной плоскости, на указанной опорной плоскости, которая задает опирающуюся боковую часть и свободную боковую часть указанной шины, подлежащей контролю.

Операция приложения силы, имеющей указанную статистическую величину, к наружной поверхности указанной шины, подлежащей контролю, предпочтительно включает:

- определение модели указанной шины, подлежащей контролю.

Операция приложения силы, имеющей указанную статистическую величину, к наружной поверхности указанной шины, подлежащей контролю, предпочтительно включает:

- извлечение указанного трехмерного профиля и указанной статистической величины указанной силы, поставленных в соответствие указанной определенной модели указанной шины, подлежащей контролю, из указанной базы данных.

Операция приложения силы, имеющей указанную статистическую величину, к наружной поверхности указанной шины, подлежащей контролю, предпочтительно включает:

- вдавливание измерительной поверхности указанной шины, подлежащей контролю, для приложения сжимающей силы, создаваемой устройством, к указанной измерительной поверхности по направлению к опорной плоскости, при этом указанная сжимающая сила, создаваемая устройством, равна указанной статистической величине.

Операция приложения силы, имеющей указанную статистическую величину, к наружной поверхности указанной шины, подлежащей контролю, предпочтительно включает:

- обеспечение относительного поворота указанной шины, подлежащей контролю, относительно указанного устройства для вдавливания множества разных измерительных поверхностей, разнесенных в угловом направлении, при сохранении по существу постоянной сжимающей силы, создаваемой устройством и действующей на указанные измерительной поверхности, во время, по меньшей мере, одного полного поворота вокруг указанной оси вращения.

Операция приложения силы, имеющей указанную статистическую величину, к наружной поверхности указанной шины, подлежащей контролю, предпочтительно включает:

- измерение высоты указанных измерительных поверхностей в множестве относительных угловых положений указанной шины, подлежащей контролю, на протяжении указанного полного поворота во время указанной операции вдавливания.

Операция приложения силы, имеющей указанную статистическую величину, к наружной поверхности указанной шины, подлежащей контролю, предпочтительно включает:

- сравнение указанной высоты указанных измерительных поверхностей в множестве относительных угловых положений указанной шины, подлежащей контролю, с высотой множества точек указанного трехмерного профиля указанной шины, подлежащей контролю, в таких же угловых положениях.

Операция приложения силы, имеющей указанную статистическую величину, к наружной поверхности указанной шины, подлежащей контролю, предпочтительно включает:

- определения того, имеет ли дефект указанная шина, подлежащая контролю, на основе указанного сравнения.

Следовательно, после определения и создания базы данных по моделям шин можно обнаружить возможные дефекты, такие как слабая боковина, на шинах, подлежащих контролю, в соответствии с различными моделями шин из базы данных.

После размещения шины, подлежащей контролю, на опорной плоскости сначала определяют модель, которой она соответствует. На основе определения модели из базы данных извлекают соответствующие величины, характеризующие трехмерный профиль, и статистическую величину, связанную с силой, которые зависят от модели, которой соответствует шина, подлежащая контролю. Силу, имеющую такую статистическую величину, затем прикладывают к измерительной поверхности шины, подлежащей контролю, для ее деформирования.

Измерительная поверхность, аналогично модельной шине, представляет собой часть наружной поверхности свободной части шины, подлежащей контролю.

Силу, имеющую данную статистическую величину, называемую силой, создаваемой устройством, прикладывают по существу постоянно в течение полного поворота шины, подлежащей контролю. Также и в этом случае поворот является относительным по отношению к устройству, то есть может поворачиваться шина, подлежащая контролю, или может поворачиваться устройство, посредством которого осуществляется приложение силы, создаваемой устройством.

Вследствие сжатия, вызываемого силой, измерительная поверхность перемещается до высоты, которую измеряют. Значения этой высоты при их сравнении со значениями, характеризующими трехмерный профиль, показывают, имеются ли дефекты, такие как дефект, представляющий собой слабую боковину, или нет.

Указанная операция вдавливания указанной измерительной поверхности указанной шины, подлежащей контролю, предпочтительно включает:

- поступательное перемещение указанного устройства к указанной шине, подлежащей контролю и расположенной на опорной плоскости, так, чтобы оно прилегало к измерительной поверхности.

Указанная операция вдавливания указанной измерительной поверхности указанной шины, подлежащей контролю, предпочтительно включает:

- вдавливание указанной измерительной поверхности посредством указанного устройства для приложения сжимающей силы, создаваемой устройством, к указанной измерительной поверхности по направлению к опорной плоскости, при этом указанная сжимающая сила, создаваемая устройством, равна указанной статистической величине.

Аналогично случаю с модельной шиной, в котором измерительную поверхность смещали до определенной высоты посредством устройства, в данном случае силу прикладывают к измерительной поверхности шины, подлежащей контролю. Устройство предпочтительно является одним и тем же в случае шины, подлежащей контролю, и в случае модельной шины.

Операция вычисления указанной статистической величины предпочтительно включает вычисление среднего значения или срединного значения указанной силы, измеренной на указанном множестве измерительных поверхностей в множестве относительных угловых положений.

Статистическая величина может представлять собой, например, среднее значение или срединное значение множества значений силы, которые измерены, например, регулярно, через равные промежутки времени или с равными пространственными интервалами (углами).

Операция создания указанной базы данных предпочтительно включает для каждой модели шины из указанного множества разных моделей определение, по меньшей мере, одного трехмерного профиля поверхности указанной кольцеобразной модельной шины с центром на указанной оси (Х) вращения указанной шины, при этом указанные измерительные поверхности представляют собой часть указанной кольцеобразной поверхности.

Поскольку модельную шину деформируют во время полного поворота на 360° вокруг ее оси вращения относительно устройства, деформированные измерительные поверхности при их объединении образуют кольцеобразную поверхность относительно оси вращения шины. Следовательно, трехмерный профиль, сохраненный в базе данных для модельной шины, предпочтительно содержит, по меньшей мере, одну такую поверхность.

Однако трехмерный профиль может быть определен для всей модельной шины, а не только для ее части, например, может быть определен профиль всей внутренней поверхности и/или всей наружной поверхности шины.

На данной кольцеобразной поверхности и, в частности, на ее части, называемой измерительной поверхностью, выполняют деформирование. Когда устройство выполняет деформирование, обеспечивают поворот шины и устройства друг относительно друга, так что устройство в каждый момент времени t выполняет деформирование отличной от других, измерительной поверхности, которая продолжает быть частью кольцеобразной поверхности, будучи смещенной в угловом направлении относительно измерительной поверхности, с которой устройство находилось в контакте в момент времени t-1. Это деформирование заканчивается, когда вся кольцеобразная поверхность «пройдена» (то есть был выполнен относительный поворот на 360°) и деформирована посредством устройства.

Угловая скорость поворота модельной шины и устройства друг относительно друга предпочтительно является по существу постоянной.

Операция вдавливания указанной измерительной поверхности указанной модельной шины посредством указанного устройства до указанной высоты устройства предпочтительно включает вдавливание указанной измерительной поверхности посредством указанного устройства до высоты устройства, находящейся в диапазоне между приблизительно 5 мм и приблизительно 30 мм. Более предпочтительно, если указанная высота устройства находится в диапазоне между приблизительно 5 мм и приблизительно 15 мм.

Посредством лабораторных испытаний Заявитель удостоверился в том, что высота, до которой должна быть смещена измерительная поверхность модельной шины, - если она находится в этом заявленном диапазоне, - является такой, которая обеспечивает существенное смещение свободной боковой части для оценки ее реакции, например, связанной с жесткостью, но данное смещение всегда происходит в области упругих деформаций.

Указанная статистическая величина как функция указанной силы предпочтительно находится в диапазоне между приблизительно 10 Н и приблизительно 150 Н.

Указанная операция измерения высоты указанных измерительных поверхностей в множестве относительных угловых положений указанной шины, подлежащей контролю, на протяжении указанного полного поворота во время указанной операции вдавливания предпочтительно включает:

- определение отклонений указанной измеренной высоты от среднего значения указанной измеренной высоты;

- передачу сигнала ошибки, если ни одно из указанных отклонений не превышает заданное пороговое значение.

Предпочтительно предусмотрено управление с обратной связью для установления того, является ли сила, приложенная к шине, подлежащей контролю, «корректной». Корректность означает то, что она соответствует типу или модели шины, подлежащей контролю. Действительно, приложенная сила может подходить для одной модели шины и не подходить для другой. Для выполнения этой операции измеренные значения высоты, до которой смещена измерительная поверхность шины, подлежащей контролю, контролируют не только по величине, но и также по их изменению с течением времени. Если такие измеренные значения незначительно отличаются от среднего значения, то есть измеренные значения являются по существу «ровными» и не имеют больших колебаний, это означает, что имеет место ошибка, состоящая в том, что, например, сила, приложенная к шине, подлежащей контролю, является или слишком малой, или слишком большой.

Таким образом, существует возможность выполнения, например, скорректированных измерений.

Пороговое отклонение равно, например, приблизительно±2 Н.

Указанная операция передачи сигнала ошибки предпочтительно включает:

- изменение указанной статистической величины.

«Плоский» профиль указывает на то, что сила не соответствует характеристикам шины, подлежащей контролю. Следовательно, статистическую величину изменяют, например, путем ее пересчета посредством выполнения этапов согласно аспекту изобретения, описанному выше.

Операция сравнения указанной высоты указанной измерительной поверхности указанной шины, подлежащей контролю, в множестве относительных угловых положений с высотой множества точек указанного трехмерного профиля в таких же угловых положениях предпочтительно включает сравнение указанной высоты указанной измерительной поверхности и соответствующей высоты точки указанного трехмерного профиля через каждые 0,1 радиана.

Когда измерительную поверхность шины, подлежащей контролю, сжимают с постоянной силой, высоту, до которой ее смещают, предпочтительно измеряют непрерывно, другими словами, для каждого смещения шины, составляющего 0,1 радиана, (например, смещения шины и устройства друг относительно друга) для получения достаточной точной выборки для оценки дефекта, представляющего собой слабую боковину. Следовательно, для каждой точки измерения выполняют сравнение между измеренной высотой и высотой соответствующей точки (то есть точки при том же угле) трехмерного профиля.

Указанная операция измерения указанной силы на указанной модельной шине предпочтительно включает измерение указанной силы через каждые 0,1 радиана.

Предпочтительно предусмотрено вычисление множества разностей указанной высоты указанных измерительных поверхностей и указанной высоты множества точек указанного трехмерного профиля в каждом относительном угловом положении указанной шины.

Предпочтительно предусмотрено классифицирование указанной шины, подлежащей контролю, как имеющей дефект, если, по меньшей мере, одна из указанных разностей находится за пределами заданного диапазона значений.

Следовательно, если деформация, например, больше определенной величины, то есть разность измеренной высоты точки измерительной поверхности и высоты такой же точки на трехмерном профиле больше определенной величины, то делается вывод, что имеется искомый дефект, и поэтому шина может быть отбракована.

Дополнительные отличительные признаки и преимущества изобретения станут ясными из нижеприведенного описания способа и установки для контроля шин согласно изобретению, выполненного для показа, а не для ограничения, со ссылкой на приложенные чертежи, на которых:

фиг.1 - схематический вид в перспективе установки согласно настоящему изобретению;

фиг.2 - схематический вид сбоку в разрезе установки с фиг.1 в другом рабочем положении;

фиг.3 - схематическое сечение шины, размещенной в установке согласно настоящему изобретению;

фиг.4 - схематическое сечение шины при осуществлении первого предпочтительного примера этапа способа по изобретению;

фиг.5 - схематическое сечение шины при осуществлении второго предпочтительного примера этапа способа по изобретению;

фиг.6 - схематический вид сверху шины на этапе способа по изобретению; и

фиг.7 - схематическое боковое сечение шины с фиг.6 на дополнительном этапе способа по изобретению.

На приложенных чертежах и, в частности, на рассматриваемых сначала фиг.1-3 ссылочная позиция 1 обозначает в целом установку для контроля шин в соответствии с настоящим изобретением.

Ссылочная позиция 2 обозначает опорную плоскость, предпочтительно горизонтальную, выполненную с возможностью приема шины 3, размещаемой так, чтобы ее осевая средняя плоскость 4 (показанная только на фиг.2) была по существу параллельна опорной плоскости.

Шина 3, имеющая ось Х вращения, содержит (см., в частности, фиг.2 и 3) коронную часть 5, расположенную по существу перпендикулярно к осевой средней плоскости в радиально наружной зоне шины. Такая коронная часть 5 соответствует протекторному браслету 6, частям брекерной конструкции 7 и частям каркасной конструкции 8, расположенным в радиальном направлении внутри по отношению к протекторному браслету 6.

Шина 3 «принадлежит» определенной модели из множества моделей. Модель, которой «принадлежит» шина 3, может быть известной в данной области, например, промышленно изготавливаемой, или может представлять собой испытываемую шину. Число моделей, которым может «принадлежать» шина 3, является большим.

Шина 3 также содержит две удерживающие части 9, расположенные в радиальном направлении внутри и соответственно с противоположных сторон по отношению к осевой средней плоскости. Удерживающие части 9 выполнены с возможностью контактного взаимодействия с ободом колеса.

Шина 3 также содержит две боковые части 10а, 10b, которые проходят соответственно со сторон осевой средней плоскости, противоположных в аксиальном направлении, между каждой из удерживающих частей 9 и коронной частью 5. Каждая боковая часть соответствует боковине 11 и частям каркаса 12, расположенным в аксиальном направлении внутри по отношению к боковине 11.

Когда шина 3 опирается на опорную плоскость 2, одна из двух боковых частей шины находится в прямом контакте с вышеупомянутой опорной плоскостью 2, образуя опирающуюся боковую часть 10а. Другая из двух боковых частей шины расположена на некоторой высоте по отношению к опорной плоскости и образует свободную боковую часть 10b.

Опорная плоскость 2 расположена внутри рамы 13, которая показана схематически и частично видна на фиг.1 и относительно которой она может поворачиваться вокруг оси, совпадающей с осью Х вращения шины, которая опирается на нее. Установка 1 также содержит непроиллюстрированные устройства для обеспечения поворота опорной плоскости 2 относительно рамы 13.

Установка 1 для контроля шин включает в себя помимо рамы 13 и опорной плоскости 2 устройство, такой как толкающий/нажимной элемент 23, выполненный с возможностью прилегания к части шины 3 и вдавливания/деформирования части шины 3 и, в частности, с возможностью прилегания к части свободной боковой части 10b и деформирования данной части свободной боковой части 10b.

Нажимной элемент 23 предпочтительно содержит ролик 25, расположенный так, что его ось 24 вращения предпочтительно является горизонтальной и при использовании ориентирована по существу в соответствии с радиальным направлением шины, опирающейся на опорную плоскость 2 (см., например, конфигурацию, показанную на фиг.2).

Нажимной элемент 23, включающий в себя, например, толкающий исполнительный механизм, выполнен с возможностью его поджима к свободной боковой части 10b вдоль направления толкания/вдавливания для оказания деформирующего воздействия с силой F, которая должна быть определена, на свободную часть шины. Направление толкания/вдавливания предпочтительно содержит составляющую, проходящую вдоль вертикальной оси, например, параллельную оси Z, показанной на фиг.2. Такая ось обозначена 26 на той же фигуре и в дальнейшем названа «направлением приближения».

Установка 1 также содержит блок 180 контроля (видный только на фиг.1), в котором трехмерный профиль, по меньшей мере, одной части шины 3 сохранен, например, в соответствующем запоминающем устройстве, которое не видно. Как показано на фиг.6 и 7, такая часть содержит часть поверхности шины 1, предпочтительно часть ее наружной поверхности, предпочтительно, по меньшей мере, одну кольцеобразную поверхность 31, имеющую по существу форму сечения тора, которая лучше описана в дальнейшем.

Более конкретно, блок 180 контроля предпочтительно включает в себя базу данных в запоминающем устройстве, в которой каждой модели, которой может «принадлежать» шина 3, поставлены в соответствие статистическая величина, описанная в дальнейшем, и трехмерный профиль, описанный выше. Каждый трехмерный профиль может быть сохранен, например, в файле.

База данных может быть создана, например, посредством таблицы типа

Модель Статистическая величина Трехмерный профиль Модель 1 Сила 1 Файл 1 Модель 2 Сила 2 Файл 2 … … … Модель N Сила N Файл N

Как можно видеть на схематическом изображении по фиг.6, границы шины 3 определяются наружной поверхностью 32 и внутренней поверхностью 33, которые в каждом сечении шины образуют ее периферийный край. Нажимной элемент 23 и, в частности, ролик 25 выполнен с возможностью входа в контакт с частью наружной поверхности 32 в свободной боковой части 10b. Кроме того, поскольку во время контроля предпочтительно обеспечивается поворот шины относительно нажимного элемента 23, как подробно разъяснено в дальнейшем, кольцеобразная поверхность из наружной поверхности свободной боковой части 10b входит в контакт с роликом 25.

Следовательно, для того чтобы ролик 25 касался шины на части поверхности, для которой был получен трехмерный профиль, такой профиль содержит, по меньшей мере, кольцеобразную поверхность 31.

Блок 180 контроля предпочтительно также выполнен с возможностью приведения нажимного элемента 23 в движение по направлению к шине 3 и от шины 3, а также с возможностью регулирования высоты, до которой должен быть поступательно перемещен нажимной элемент вдоль вертикальной оси Z для смещения поверхности шины 3, к которой прилегает нажимной элемент, до той же высоты. Высота, до которой должна быть смещена поверхность шины, зависит, среди прочего, предпочтительно от типа и/или модели шины. Следовательно, например, в том же запоминающем устройстве, в котором хранится трехмерный профиль шины, также хранится база данных, в которой каждому типу и/или каждой модели шины поставлено в соответствие значение высоты устройства, до которой должна быть смещена поверхность шины.

Трехмерный профиль, сохраненный в базе данных, имеющейся в запоминающем устройстве блока 180 контроля, включает в себя, например, множество сечений, подобных сечению по фиг.7, которые могут состоять из непрерывных линий или из множества дискретных точек, например, обозначенных 35, при этом огибающая, соединяющая их, описывает кольцеобразную поверхность 31. Трехмерный профиль всей внутренней поверхности 33 и всей наружной поверхности 32 предпочтительно имеется в запоминающем устройстве блока 180 контроля.

В запоминающем устройстве блока контроля, а именно в том же запоминающем устройстве, в котором имеется база данных, или в другом запоминающем устройстве, которое может быть связано или не связано с базой данных, также сохранены одна или более функций, которые связывают высоту устройства, до которой должна быть смещена поверхность, с каждой высотой трехмерного профиля. Другими словами, для каждой модели шины, которая соответствует вышеупомянутой базе данных, для каждой точки i поверхности шины, к которой может прилегать устройство, имеется зависимость:

Высота устройства в i-й точке=f(высота i-й точки в соответствии с профилем).

При этом высота устройства в точке i представляет собой высоту, до которой поверхность с i-й точкой поступательно перемещают посредством устройства.

Такая зависимость может быть, например, такой:

Высота устройства в i-й точке=(высота i-й точки в соответствии с профилем) -D,

где D представляет собой константу.

Следует отметить, что знак ʺ-ʺ корректен, если нуль как база отсчета «находится» на уровне опорной плоскости, то есть, по меньшей мере, ниже деформированной свободной поверхности 10b. В противоположном случае, если бы нуль как база отсчета «находился» бы над свободной поверхностью 10b, имело бы место следующее:

Высота устройства в i-й точке=(высота i-й точки в соответствии с профилем)+D.

Такая функция представлена, например, на фиг.5, при этом для каждой точки i высота Qi известна из трехмерного профиля и постоянная величина D (одинаковая для каждой i-й точки) вычитается из нее, исходя из чего получают значение высоты устройства, до которой должна быть смещена i-я точка. Следовательно, такое значение высоты устройства может изменяться от точки к точке.

В альтернативном варианте, показанном на фиг.4, для каждой i-й точки поверхности шины, деформированной посредством устройства, высота, до которой ее смещают, является постоянной и задана выражением:

высота устройства=средняя высота - D,

где

средняя высота=вычисленное значение средней высоты i-х точек поверхностей, подлежащих деформированию, в соответствии с трехмерным профилем,

и D является константой.

Такое значение высоты устройства является одинаковым для каждой i-й точки.

Также и в этом случае справедливо предыдущее соображение, приведенное выше в отношении корректности знака ʺ-ʺ.

Следовательно, имеются значения высоты устройства, связанные с каждой моделью шины из множества.

При использовании для создания базы данных, сохраняемой в блоке 180, предусматривают N модельных шин в количестве, равном числу моделей, для которых желательно обнаружение дефектов. Для каждой модельной шины из N выполняют следующие этапы.

Предусмотренные модели вводят в запоминающее устройство с базой данных, например, в количестве N. Для каждой модели вводят трехмерный профиль, то есть, например, файл, содержащий высоты, по меньшей мере, множества точек части свободной наружной поверхности. Трехмерный профиль может быть получен заранее или одновременно с созданием базы данных.

После ввода этих данных в базу данных вводят последний элемент данных, то есть статистическую величину. Для получения такого элемента данных выполняют следующее.

Первую из N модельных шин, обозначенную для простоты ссылочной позицией 3, размещают на опорной плоскости 2 так, чтобы осевая средняя плоскость была по существу параллельна самóй опорной плоскости, для образования опирающейся боковой части 10а и свободной боковой части 10b.

Поскольку трехмерный профиль модельной шины 3, сохраненный в базе данных, известен, ее положение в пространстве известно, и, следовательно, также известно ее положение относительно опорной плоскости 2.

Для оказания деформирующего воздействия, направленного к опорной плоскости 2, на измерительную поверхность свободной боковой части 10b, а именно часть кольцеобразной поверхности 31, нажимной элемент 23 устанавливают в заданном положении на измерительной поверхности по вертикали относительно свободной боковой части 10b. Позиционирование не требует определения положения «верхнего края» шины, поскольку такое положение известно из трехмерного профиля. После этого инициируют ход приближения к свободной боковой части 10b, обеспечивая подвод нажимного элемента 23 к шине 3. В завершение инициируют ход надавливания нажимного элемента 23 на свободную боковую часть 10b.

Более подробно, оказываемое деформирующее воздействие имеет, по меньшей мере, одну составляющую движения, параллельную оси Х вращения шины.

Перемещение устройства 23 может происходить, например, посредством первого радиального поступательного перемещения и второго поступательного перемещения вдоль оси 26 к шине.

Первоначальное радиальное поступательное перемещение устройства 23 выполняют на основе размера проверяемой шины до тех пор, пока нажимной элемент 23 не окажется расположенным на выбранной измерительной поверхности по вертикали относительно свободной боковой части 10b. Другими словами, поступательное перемещение выполняют, пока не будет достигнуто радиальное положение, соответствующее заданной измерительной поверхности. Измерительная поверхность расположена, например, в той зоне свободной боковой части 10b шины, которая расположена на большей высоте относительно опорной плоскости 2 перед оказанием деформирующего воздействия. Измерительная поверхность предпочтительно расположена в аксиально наружной зоне свободной боковой части 10b шины.

После достижения заданного радиального положения ход приближения к свободной боковой части 10b инициируют посредством исполнительного механизма приближения, обеспечивая подвод нажимного элемента 23 к шине 3 вдоль направления 26 приближения.

Ход приближения прекращается, когда будет достигнута наружная поверхность 32 шины 3, высота которой известна, поскольку известен трехмерный профиль шины.

Такое положение позволяет нажимному элементу 23 входить в контакт со свободной боковой частью 10b. Таким образом, обеспечивают поступательное перемещение толкающего исполнительного механизма для смещения поверхности, в которую упирается устройство, до заданной высоты устройства. Значение высоты устройства определяют путем извлечения такого значения из базы данных, имеющейся в блоке 180 контроля, или из другого места, как указано выше. Значение высоты зависит от модели шины, которая опирается на опорную плоскость 2, и от типа выбранной функции, связывающей значение высоты устройства со значением высоты недеформированной поверхности, полученным из трехмерного профиля. Тем не менее, можно предусмотреть ручной ввод значения высоты устройства или изменение заданного значения высоты. Измерительная поверхность М соответствует той поверхности свободной боковой части 10b, которая находится в контакте с нажимным элементом 23.

В возможном варианте шина может быть или спущена, или установлена на соответствующем ей, монтажном ободе и накачана перед операцией вдавливания указанной измерительной поверхности М до высоты устройства.

Обеспечивают поворот опорной плоскости 2 вокруг оси Х вращения шины 3 при сохранении контакта между нажимным элементом 23 и свободной боковой частью 10b шины, подлежащей контролю. Нажимной элемент 23 сохраняет свое положение, и ролик 25 вращается на свободной боковой части 10b.

Предпочтительно, чтобы измерительная поверхность была расположена на по существу постоянном расстоянии от оси вращения. Следовательно, ролик 25 входит в контакт с множеством измерительных поверхностей М, все из которых представляют собой часть кольцеобразной поверхности 31. Таким образом задается множество измерительных поверхностей М, которые разнесены в угловом направлении, как проиллюстрировано в качестве примера на фиг.6, на которой каждая измерительная поверхность показана прямоугольником.

В соответствии с возможным вариантом осуществления высоту устройства сохраняют по существу постоянной на разных этапах контроля шины согласно примеру по фиг.4. В альтернативном примере, аналогичном примеру по фиг.5, такая высота устройства изменяется во время поворота шины 3, и только деформация D является постоянной. В любом случае во время деформирующего воздействия, оказываемого для смещения измерительной поверхности М до высоты устройства, силу F, действующую со стороны устройства на измерительную поверхность М для ее смещения до такой высоты, определяют в каждом положении, занимаемом роликом на отличной от других, измерительной поверхности М.

Затем во время поворота по точкам измеряют величину F силы, необходимую для смещения измерительной поверхности М до заданной высоты устройства. Измерение происходит, например, посредством датчика, имеющегося в том же устройстве 23. Например, может быть использован линейный двигатель, выходные сигналы которого обеспечивают возможность вышеупомянутого измерения.

Значение силы F во время всего поворота шины предпочтительно сохраняют, при этом указанное значение определяют, например, по меньшей мере, через каждые 0,1 радиана. Значения F силы, сохраненные таким образом и необходимые для обеспечения того, чтобы часть поверхности шины могла достичь заданной высоты устройства, впоследствии обрабатывают для получения статистической величины как функции сохраненных значений F силы.

Для получения статистической величины предпочтительно используют все значения F силы, однако можно отбросить некоторые данные, если они получены, например, по ошибке или при неоптимальных условиях. Например, рассчитывают среднее значение для различных значений F силы.

Среднее значение для значений F силы сохраняют таким образом в базе данных наряду с моделью шины, на которой было выполнено измерение.

Процедуру, приведенную выше, то есть вычисление статистической величины силы, повторяют для всех моделей шин для полного заполнения базы данных.

Когда база данных в блоке 180 контроля будет полностью заполнена, как описано выше, любая шина - «принадлежащая» одной из N предусмотренных моделей - может быть проверена для обнаружения наличия ее дефектов. Для этого шину, подлежащую контролю, размещают на опорной плоскости 2.

Прежде всего определяют модель шины, подлежащей контролю. Модель может быть определена, например, посредством наклейки, имеющейся на шине, посредством надписи на ней или посредством выполнения измерения некоторых параметров шины.

Рассматривая модель как известную, опрашивают базу данных, и статистическую величину силы и трехмерный профиль извлекают из нее.

Нажимной ролик 23 подводят к свободной поверхности шины, подлежащей контролю, способом, аналогичным описанному выше в отношении модельных шин. Однако шину, подлежащую контролю, не деформируют так, чтобы сместить ее часть до заданной постоянной высоты. Поверхность шины, подлежащей контролю, деформируют так, чтобы приложить к ней сжимающую силу с величиной, равной статистической величине, сохраненной в базе данных для данной модели шины.

Более подробно, нажимной ролик 23 прилегает к части наружной поверхности шины, подлежащей контролю, при этом данная часть предпочтительно является кольцеобразной. Точно определенную деформируемую зону называют измерительной поверхностью. При этом обеспечивают поворот шины и устройства друг относительно друга так, что устройство 23 в каждый момент времени t выполняет деформирование отличной от других, измерительной поверхности, которая продолжает быть частью кольцеобразной поверхности, будучи смещенной в угловом направлении относительно измерительной поверхности, с которой устройство находилось в контакте в момент t-1. Это деформирование заканчивается, когда вся кольцеобразная поверхность будет «пройдена» (то есть будет выполнен поворот, по меньшей мере, на 360°) и деформирована посредством устройства.

Угловая скорость поворота шины и устройства друг относительно друга предпочтительно по существу постоянна. Окружная скорость шины предпочтительно по существу постоянна и предпочтительно зависит от наружного диаметра проверяемой шины.

Упругое деформирование поверхности шины посредством устройства 23 приводит к изменению высоты точки, в которой выполняется деформирование. Поскольку устройство имеет конечный размер, высота одной точки не изменяется, а изменяется высота поверхности шины. Высота, до которой поверхность шины смещается вследствие деформирования, зависит от силы, с которой деформируется поверхность.

Приложенная сжимающая сила с величиной, которая равна статистической величине, сохраненной в базе данных, предпочтительно остается по существу постоянной в течение всего поворота шины.

Во время поворота осуществляется мониторинг высоты, до которой смещается измерительная поверхность, к которой в каждый момент прилегает нажимной ролик 23. Эту высоту предпочтительно измеряют во время всего поворота шины на 360°, в результате чего получают множество значений высоты.

Эту высоту определяют или непрерывно (например, получая непрерывную линию высот), или с интервалами, предпочтительно равными, например, через каждые 0,1 радиана или также эквивалентным образом каждые 0,2 секунды с учетом по существу постоянной скорости поворота шины.

Таким образом, исследуя значение высоты, определяют, имеются ли дефекты на шине. Действительно, если значение высоты для одной или более точек измерительной поверхности находится за пределами заданного диапазона (при приложении сжимающей силы) пороговых значений для отбраковки, шина рассматривается как дефектная вследствие наличия так называемого дефекта, представляющего собой слабую боковину.

Действительно, это множество сил, которые измеряют для каждой из измерительных поверхностей, деформированных устройством, по существу соответствует реакциям, которые каждая измерительная поверхность проявляла по отношению к деформации. Если при постоянной деформирующей силе разные точки шины реагируют по-разному, это указывает на реакцию - возможно, различающуюся от точки к точке, - части шины на такую деформацию. Однако шина имеет отпечаток, который изменяется в каждый момент t, и поэтому разная измеренная высота также обусловлена характеристиками шины, различающимися между одной ее частью и другой, то есть между одной измерительной поверхностью и другой. Тем не менее, при проверке этих различий, например, с учетом приемлемой «минимальной» высоты, можно выявить возможные дефекты шины, подобные, например, слабой боковине.

Следовательно, измеренные высоты сравнивают или с пороговым значением, или с диапазоном значений, и, если, по меньшей мере, одна измеренная высота находится за пределами такого заданного диапазона значений, шина действительно имеет дефект, представляет собой слабую боковину. Следовательно, такую шину, например, отбраковывают.

Согласно изобретению система обратной связи при необходимости предусмотрена для мониторинга ситуаций с ошибками, в которых по какой-либо причине сжимающая сила, равная статистической величине, имеющейся в базе данных, является некорректной, или ее считывание привело к ошибке, и поэтому некорректная сила была приложена к шине. Приложение некорректной силы приводит к аномалиям при считывании высоты. Действительно, приложение силы, которая является слишком большой или слишком малой, приводит к обнаружению «ровного» значения высоты, то есть значения с минимальным колебанием относительно заданного значения. Следовательно, отсутствие колебаний при измерении высоты (или наличие очень малых колебаний) указывает на ошибку при приложении силы, то есть ошибку в ее величине. Таким образом, подается сигнал ошибки, например, визуальный и/или акустический, и величину сжимающей силы предпочтительно изменяют, например, посредством повторной проверки базы данных или ее изменения.

Изобретение относится к автомобильной промышленности. Способ контроля шин согласно изобретению включает создание базы данных, связывающей модели шин с их трехмерными профилями и сжимающей силой, причем создание базы данных включает для каждой модели шины i) обеспечение наличия модельной шины на опорной плоскости, при этом шину размещают на одной боковой стороне, ii) вдавливание противоположной боковой стороны шины до заданной высоты, iii) повторение измерения для множества точек на поверхности шины в течение, по меньшей мере, полного поворота шины, iv) измерение силы, приложенной в каждой точке, v) вычисление статистической величины как функции указанной силы, vi) связывание статистической величины с трехмерным профилем модельной шины в базе данных, во время контроля шины приложение - к наружной поверхности шины - сжимающей силы, которая равна статистической величине как функции силы в соответствии с моделью, которая соответствует шине, подлежащей контролю, и получена из базы данных, для обнаружения дефекта шины. Технический результат – повышение качества контроля шин. 15 з.п. ф-лы, 7 ил., 1 табл.

1. Способ контроля шин (3) множества разных моделей, включающий:

создание базы данных, в которой каждой модели шины из множества разных моделей поставлены в соответствие трехмерный профиль модельной шины и сжимающая сила, при этом трехмерный профиль включает высоту - относительно опорной плоскости (2), на которую опирается шина и которая задает опирающуюся боковую часть (10а) и свободную боковую часть (10b), - множества точек наружной поверхности свободной боковой части (10b), причем указанное создание включает:

i) обеспечение наличия модельной шины, имеющей ось (Х) вращения, на опорной плоскости (2);

ii) вдавливание измерительной поверхности (М) модельной шины (3) посредством по меньшей мере одного устройства (23) до заданной высоты (Qdevice) устройства, которая рассчитана по отношению к функции значений высоты недеформированной измерительной поверхности (М), имеющейся на указанном трехмерном профиле, при этом измерительная поверхность принадлежит наружной поверхности свободной боковой части (10b);

iii) обеспечение относительного поворота модельной шины относительно указанного по меньшей мере одного устройства (23) для вдавливания множества разных измерительных поверхностей (М), разнесенных в угловом направлении, во время по меньшей мере одного полного относительного поворота модельной шины вокруг оси (Х) вращения;

iv) измерение силы (F), действующей на множество измерительных поверхностей (М) в множестве относительных угловых положений модельной шины;

v) вычисление статистической величины как функции указанной силы;

vi) связывание статистической величины как функции указанной силы с трехмерным профилем модельной шины в базе данных;

vii) повторение действий i)-vi) для всех моделей шин из множества разных моделей;

приложение - к наружной поверхности шины, которая подлежит контролю и соответствует отдельно взятой модели, - указанной сжимающей силы, которая равна указанной статистической величине как функции указанной силы в соответствии с указанной моделью, которая соответствует шине, подлежащей контролю, и получена из базы данных, для обнаружения возможного дефекта шины, подлежащей контролю.

2. Способ по п.1, при котором вдавливание измерительной поверхности модельной шины (3) включает:

- поступательное перемещение устройства (23) к модельной шине, расположенной на опорной плоскости, таким образом, чтобы оно прилегало к измерительной поверхности (М); и

- вдавливание измерительной поверхности посредством устройства (23) вниз до заданной высоты (Qdevice) устройства, рассчитанной с учетом функции значений высоты недеформированной измерительной поверхности, имеющейся в трехмерном профиле.

3. Способ по п.1 или 2, включающий сохранение по существу постоянной высоты (Qdevice) устройства во время по меньшей мере одного полного относительного поворота модельной шины (3) и вокруг оси (Х) вращения относительно устройства (23).

4. Способ по любому из предшествующих пунктов, включающий:

определение средней высоты (Qaverage) множества точек трехмерного профиля измерительной поверхности (M) модельной шины относительно опорной плоскости (2); и

вдавливание измерительной поверхности вниз до заданной высоты (Qdevice) устройства, рассчитанной с учетом средней высоты измерительной поверхности модельной шины.

5. Способ по любому из предшествующих пунктов, включающий вычисление высоты (Qdevice) устройства в множестве точек, разнесенных в угловом направлении, причем для каждой точки высота устройства равна разности заданной постоянной величины (D) и высоты точки, имеющейся на трехмерном профиле каждой модельной шины.

6. Способ по любому из предшествующих пунктов, при котором приложение силы, имеющей статистическую величину, к наружной поверхности шины, подлежащей контролю, включает:

- обеспечение наличия шины, подлежащей контролю и имеющей ось (Х) вращения, перпендикулярную опорной плоскости (2), на опорной плоскости, которая задает опирающуюся боковую часть (10а) и свободную боковую часть (10b) шины, подлежащей контролю;

- определение модели шины, подлежащей контролю;

- извлечение трехмерного профиля и статистической величины указанной силы, поставленных в соответствие определенной модели шины, подлежащей контролю, из базы данных;

- вдавливание измерительной поверхности (М) шины, подлежащей контролю, для приложения сжимающей силы, создаваемой устройством, к измерительной поверхности по направлению к опорной плоскости, при этом сжимающая сила, создаваемая устройством, равна статистической величине;

- обеспечение относительного поворота шины (3), подлежащей контролю, относительно устройства (23) для вдавливания множества разных измерительных поверхностей (М), разнесенных в угловом направлении, при сохранении по существу постоянной сжимающей силы, создаваемой устройством и действующей на измерительной поверхности, во время по меньшей мере одного полного поворота вокруг оси вращения;

- измерение высоты измерительных поверхностей в множестве относительных угловых положений шины, подлежащей контролю, на протяжении полного поворота во время операции вдавливания;

- сравнение высоты измерительных поверхностей в множестве относительных угловых положений шины, подлежащей контролю, с высотой множества точек трехмерного профиля шины, подлежащей контролю, в таких же угловых положениях; и

- определение того, имеет ли дефект шина, подлежащая контролю, на основе указанного сравнения.

7. Способ по п.6, при котором вдавливание измерительной поверхности шины, подлежащей контролю, включает:

- поступательное перемещение устройства (23) к шине, подлежащей контролю и расположенной на опорной плоскости, таким образом, чтобы оно прилегало к измерительной поверхности; и

- вдавливание измерительной поверхности (М) посредством устройства для приложения сжимающей силы, создаваемой устройством, к измерительной поверхности по направлению к опорной плоскости (2), причем сжимающая сила, создаваемая устройством, равна статистической величине.

8. Способ по любому из предшествующих пунктов, при котором вычисление статистической величины включает вычисление среднего значения или срединного значения указанной силы, измеренной на множестве измерительных поверхностей в множестве относительных угловых положений.

9. Способ по любому из предшествующих пунктов, при котором создание базы данных включает для каждой модели шины (3) из множества разных моделей определение по меньшей мере одного трехмерного профиля поверхности модельной шины с формой кольца (31) с центром на оси (Х) вращения шины, при этом измерительные поверхности (М) представляют собой часть кольцеобразной поверхности.

10. Способ по любому из предшествующих пунктов, при котором вдавливание измерительной поверхности (М) модельной шины посредством устройства (23) вниз до указанной высоты устройства включает вдавливание измерительной поверхности посредством устройства (23) вниз до высоты устройства, находящейся в диапазоне между приблизительно 5 мм и приблизительно 30 мм.

11. Способ по любому из предшествующих пунктов, при котором статистическая величина как функция силы находится в диапазоне между приблизительно 10 Н и приблизительно 150 Н.

12. Способ по любому из предшествующих пунктов, при котором операция измерения высоты измерительных поверхностей в множестве относительных угловых положений шины, подлежащей контролю, на протяжении полного поворота во время операции вдавливания включает:

определение отклонений измеренной высоты от среднего значения измеренной высоты;

передачу сигнала ошибки, если ни одно из отклонений не превышает заданное пороговое значение.

13. Способ по п.12, при котором операция передачи сигнала ошибки включает изменение статистической величины приложенной силы.

14. Способ по любому из предшествующих пунктов при зависимости от п.6, при котором сравнение высоты измерительной поверхности шины, подлежащей контролю, в множестве относительных угловых положений с высотой множества точек трехмерного профиля в таких же угловых положениях включает сравнение высоты измерительной поверхности и соответствующей высоты точки трехмерного профиля через каждые 0,1 радиана.

15. Способ по любому из предшествующих пунктов, при котором операция измерения силы на модельной шине включает измерение силы через каждые 0,1 радиана.

16. Способ по любому из предшествующих пунктов при зависимости от п.6, включающий:

вычисление множества разностей высоты измерительных поверхностей и высоты множества точек трехмерного профиля в каждом относительном угловом положении шины (3), подлежащей контролю; и

классифицирование шины, подлежащей контролю, как имеющей дефект, если по меньшей мере одна из разностей находится за пределами заданного диапазона значений.